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标题: Apple的A7 CPU在单核同频下，性能可以超过intel的i7吗？ [打印本页]

作者: donaldjackie 时间: 2017-11-22 10:16
标题: Apple的A7 CPU在单核同频下，性能可以超过intel的i7吗？
传送门： apple。a7秒i7_gameloft吧看到这个东西，楼主说的貌似有理有据，但是不了解CPU架构，求专业人士解答。非常感谢各位解答，但是我还是很好奇，如果真的i7屏蔽核心只留一个用，频率也锁到和A7一个频率，那么有数据能提供一下两者的性能比吗？

作者: 47971655 时间: 2017-11-22 10:16
同频单核是可以比的，但是两个CPU的硬件架构、编译器、运行环境都不同，所以结果没有什么可比性。从跨平台跑分软件Geekbench 3结果看A7@1.4G Single-Core大概有1400分左右，桌面旗舰4770K@3.4G大概有4800分。但是由于A7支持硬件AES加速占了不少便宜，所以这个结果并不能代表性能的总体差距。其实从另外一个侧面可以比较，双核A7 CPU部分Die Size大概是17.8mm2，而Haswell架构I7的单个核心就有14.5mm2。加上Intel目前拥有这个星球上最先进的22nm FinFET制程，整整领先了A7用的28nm一代。从单核心分配到的资源到制造工艺，I7都是远远高于A7的，因而可以推断理论同频单核心性能A7是没法比的。
个人认为A7的性能接近2008年Intel发布的Penryn架构Core 2处理器（纯属推测）。

作者: bdlove 时间: 2017-11-22 10:16

衡量CPU的性能，不仅仅是主频或者FLOPS/MIPS之类的数值，还包括cache大小等外部配置，甚至和指令结构都有关系，如果每次都是cache miss的话，执行速度再快，流水线再长，也没有用。所以单纯衡量单核性能意义并不大。苹果的A7貌似没有三级缓存（有误，有4M的L3，但跟普通的L3不太一样），I7 4770K的L3 cache是8M，这个怎么比？

单纯比较单核同频性能，就像物理学里那个笑话：研究真空状态下的球形鸡，没有实际意义。再说手机的CPU敢跑到3GHz的主频吗？电池能带的起来吗？发热量能承受吗？而且频率是说提高就提高的吗？intel的人脑子被驴踢了吗？把能跑到3G的CPU降频到1G去跑？

所以，感觉就像看到一个民科。

我说完了。

补充一下，有人觉得我不讲道理。那我就讲讲道理，要真要比MIPS（每秒指令数）就算讲道理了？就公平了？举个很实际的例子：ARM是精简指令集那么32位环境下LDR一个32位立即数就需要2条甚至3条指令完成（不明白为啥？自己拿gcc交叉编译一下），占用12字节的缓存，x86呢，只需要一个指令，6个字节，你能说同样的指令数下ARM就更快了？SandyBridge以后的架构，x86的mov也只需要一个周期，跟ARM是一样的。如果是做加法，也是一样的，你给两个32位立即数做加法，ARM的汇编必然要把32位立即数拆分，如果是全在寄存器里操作，你看看是谁快？所以比较每秒指令数也没有意义。而且要是每次都是long jmp呢？

要搞死x86，也很简单啊，每次跳转的时候都不按cache行对齐，x86性能下降的非常快，有人甚至遇到过加法比乘法还慢的情况，在知乎上就有。各个厂商都明白自己的CPU强在哪里，弱在哪里，所以这根本就没有公平比较的说法。

理论是理论，教科书式的东西没有必要拿到实际中去比较，厂商们是要卖产品的，不单纯是为了做科研。一个东西好不好用，那是用户说的算的。没有谁拿到CPU以后天天跑加法，天天做跳转测试，用户买CPU都是用来跑实际软件的。至于I7/I5降频以后跟A9比，到底怎么样，这里其它的回答已经说的很多了，有人做过实验了。

-----------------关于ARM的立即数赋值-----------------

ARM的LDR留给立即数的只有12bit，最大只能表示4096，如果立即数可以展开成某种计算（比如分成两次，或者用or and 移位等），那么会展开成1条赋值+1条计算指令（据说也有两条的，但我没见过，来源不详，与编译器有关）。如果立即数太复杂，LDR实际上是把立即数存在某个地址上（通常离LDR不太远的地方），通过载入这个地址上的立即数完成赋值，所以如果立即数较长或者较复杂，ARM的效率会降低。当然x86也不一定高到哪去，要看实际应用场景，因为毕竟ARM没有cache行不对齐的情况。

作者: 13633808 时间: 2017-11-22 10:16
架构不同怎么比，apple敢开放硬件规格i7就能跑ios，a7有本事跑个windows

作者: lillian0630 时间: 2017-11-22 10:16
目前能见到的所有跨平台CPU性能测试里，A7的最佳成绩也只是单核同频接近于最新一代的i7——但这是“最佳成绩”，很多测试中A7与i7的差距是很大的。

作者: tcbxh2008 时间: 2017-11-22 10:16
在解釋cpu時常用的比喻：火箭引擎和汽車引擎
火箭引擎在單個引擎排量鎖定在2.4l的情況下能輸出比汽車引擎大的功率嗎？

作者: rt45rti 时间: 2017-11-22 10:16
可以其实在不同的平台间比较性能一直都是很困难的。主要原因是不同的平台(如arm和x86)有不同的擅长。比如arm的指令集更高效，而x86兼容性更好。更何况同一个平台也有不同的架构。如果非要跨平台比较cpu性能那可以参考一些跨平台跑分软件的数据库。事实上a7远不如i7，即便是单核同频。因为两款u的设计初衷就不一样，a7面向移动端轻量化数据处理，而i7则面向复杂的大量的大数据处理。两者完全不是一个等级。

作者: cdixeji 时间: 2017-11-22 10:16
INTEL敢在比I7弱很多很多的ATOM上跑PC的系统WIN8.1，苹果敢在A7上跑OS X Mavericks么？

作者: MyTWbwzg 时间: 2017-11-22 10:16
我没有尝试过降低i7的频率到同一水平与arm cpu比较过，最接近的测试是使用bluestacks。
  bluestacks是一个安卓虚拟机，在主机系统中只能调用一个逻辑核心。我主机是2500k，4.4 GHz，在隔着一层虚拟机，只能调用一个逻辑核心的情况下使用benchmark软件测试虚拟机的性能，结果表明cpu的理论性能仍然超过tegra4(1.8GHz arm cortex a15四核)。虚拟机的效率有多高我无法测试，但是一般来说跨指令集的虚拟效率一般很低(一般有一个数量级的差距)，所以，至少sandybridgh的同频单核心效能远高于cortex a15是毫无疑问的。
  苹果a7基于arm v8构架，具体细节不太清楚，效能估计超过v7的cortex a15，但是个人觉得不会有很大差别。
  其实这类对此毫无意义。如果把i7降频到a7那个程度，其功耗仍然远超过后者。这是其芯片设计思路决定的。换句话说，i7天生就为高频高性能高功耗设计的，其指令集、流水线、缓存构架乃至半导体工艺都是为此服务的，同样的，现在的移动处理器是为低功耗而优化的，两者不存在比较同频性能一说。

作者: shichg123 时间: 2017-11-22 10:16
有人有这种想法，无非就是geekbench3里面，a7的分数打平1.4g的赛扬2955u。

不妨看看这个测试，一堆web java测试。
AnandTech | Microsoft Surface Pro 3 Review

surface3 pro 用的是睿频2.9g的4300u，这些测试成绩大部分都是和频率成正比。除了3dmark物理分数，其他的测试，i5 4300u的超线程是没有性能提升的。有兴趣的可以自己折算下，看看a7到底能到什么程度。

作者: CCouQPvx 时间: 2017-11-22 10:16
看到排第一的答案，我总觉得有点别扭。觉得问题不该是这么回答的。
楼主说的是DMIPS性能？
其实还有个问题就是，你跑什么呢？
CPU对整数，浮点，还有其他各种复杂的计算，可能都会有不同的性能。

下面分析下常用CPU的性能。(每秒指令)
Cortex-A9 每内核2.50 DMIPS/MHz
Cortex-A15 每内核3.50 DMIPS/MHz
P4构架                      3.039 MIPS/MHz
酷睿2构架（QX6700）4.6  MIPS/MHz
i7构架（E3-1220）每内核7.0  MIPS/MHz
看到这里,大家应该知道，就是还是有可能整数性能还是有可能超过x86的（同频）。

ARM展示Cortex A9 500MHz匹敌1.6GHz Atom
（上面这个宣传多噱头）是有很多附加条件的。当然还是说明了一些问题的。

<把能跑到3G的CPU降频到1G去跑？> 那我能说ARM的主频快要到3G了么？现在已经2.5G了。
CPU不止上面的这一点。
待续。

作者: 57830716 时间: 2017-11-22 10:16
果粉思维真可怕，喜欢变相的秀优越感，正所谓无知无畏。别的不说，有哪一款ARM可以运行photoshop或者3dmax之类并且能够高速处理大文件的？这么低的功耗，苹果干嘛不把它变成macbook的处理器？原因很简单:根本不是干活的货。

作者: 快乐.每一天 时间: 2017-11-22 10:16
首先设计一款CPU是要根据其不同的用处来进行深度定制的。计算机架构里有着各种各样的trad off（比如频率高能耗就高，cache line 长有长的好处，但是太长也会有问题），评价一款CPU是不是好是一个综合的评价。这里既有速度，指令集的选择，吞吐量，cache的大小，用几级流水线，也有能耗，价格甚至CPU本生的物理size。如果真要评价的化评价CPU会有各种各样的benchmark。你可以去google一下看看各种各样的benchmark注重点在哪。单纯这么比的感觉就像是摩托车和汽车在比较。没法比的。。。

作者: 飞翔de希望 时间: 2017-11-22 10:16
arm结构单核同频超过i7从目前看来可能性不存在。至少五年内不可能。

除非Intel发生了严重战略失误同时arm出现独占式的提升。

作者: ejinjing 时间: 2017-11-22 10:16
补充一点自己知道的，如有误烦请纠正
cpu运算速度跟mips有关但是还有别的 mips是理想情况下运算器（基本CPU分运算器和控制器后来的又集成了其它的这里不讨论）的速度，而CPU的瓶颈很多时候是控制器或者外设控制器会有队列存放要执行的指令（已8086为例）所以才会有L1 L2 L3（ 800主频高但是cache小所以很多时候会cache miss CPU等待指令）其外 x86架构是复杂指令集某些指令x86只要一个指令而arm要几个指令代替所以时间会长

作者: wendong 时间: 2017-12-6 11:17
同频单核是可以比的，但是两个CPU的硬件架构、编译器、运行环境都不同，所以结果没有什么可比性。从跨平台跑分软件Geekbench 3结果看A7@1.4G Single-Core大概有1400分左右，桌面旗舰4770K@3.4G大概有4800分。但是由于A7支持硬件AES加速占了不少便宜，所以这个结果并不能代表性能的总体差距。其实从另外一个侧面可以比较，双核A7 CPU部分Die Size大概是17.8mm2，而Haswell架构I7的单个核心就有14.5mm2。加上Intel目前拥有这个星球上最先进的22nm FinFET制程，整整领先了A7用的28nm一代。从单核心分配到的资源到制造工艺，I7都是远远高于A7的，因而可以推断理论同频单核心性能A7是没法比的。
个人认为A7的性能接近2008年Intel发布的Penryn架构Core 2处理器（纯属推测）。

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